交直流串供事故的分析與探討

張磊+仇文藝+錢(qián)開(kāi)一

摘 要：文章針對(duì)500kV晉陵變的一起交直流串供事故進(jìn)行了分析，闡述了造成此次事故發(fā)生的原因和變電站內(nèi)存在的隱患和缺陷，并對(duì)這些隱患和缺陷提出了針對(duì)性的解決方案和措施。

關(guān)鍵詞：手車(chē)開(kāi)關(guān)；電磁鎖；絕緣隔離

1 變電站告警配置與事故狀況

500kV晉陵變于2006年投運(yùn)，原先站控層與監(jiān)控系統(tǒng)采用的是南京中德公司的PM-478系統(tǒng)，2013年改造后使用了SUN公司的NSC-300UX監(jiān)控系統(tǒng)，可以對(duì)全站的異常、事故情況進(jìn)行監(jiān)控與告警。

2017年3月18日下午16時(shí)47分，后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)突然出現(xiàn)多個(gè)間隔的光字牌告警信號(hào)，令人奇怪的是，這些告警的間隔分屬不同的電壓等級(jí)，不同間隔內(nèi)的一次設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)彼此都是互相獨(dú)立的。

2 事故的排查與初步處理

事故發(fā)生后，值班人員迅速進(jìn)行了分析，這么多間隔平時(shí)互相獨(dú)立，同時(shí)發(fā)生真正故障的概率可以說(shuō)幾乎為零，因此此次故障很有可能是其他原因引起的。在將NSC-300UX監(jiān)控系統(tǒng)重新啟動(dòng)后，這些信號(hào)依然沒(méi)有消失，那么就排除了監(jiān)控系統(tǒng)本身存在故障的這種可能性。

這時(shí)其中一塊光字牌引起了值班員的注意，那就是35kV 2號(hào)所用變間隔“控制回路斷線”這塊光字牌。當(dāng)值班員檢查2號(hào)所用變320開(kāi)關(guān)柜時(shí)，發(fā)現(xiàn)320開(kāi)關(guān)的DK控制電源開(kāi)關(guān)已經(jīng)跳開(kāi)，重新合DK開(kāi)關(guān)時(shí)，一合上后立即跳開(kāi)，說(shuō)明此回路內(nèi)確實(shí)存在故障。之后值班員用萬(wàn)用表對(duì)DK開(kāi)關(guān)的上下樁頭進(jìn)行電壓測(cè)量，發(fā)現(xiàn)本應(yīng)是110V直流回路，卻在此回路中測(cè)量到了220V的交流，這就意味著是某交流串入了此直流回路。之后二次檢修人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)檢測(cè)儀器找出了被串入回路，將兩頭的電纜從回路中脫出并用絕緣膠布包好，重新送DK開(kāi)關(guān)成功，所有告警信號(hào)消失，故障暫時(shí)消除，如圖1所示。

3 事故的原因分析與消缺

隨后大家根據(jù)串入交流回路的電纜節(jié)點(diǎn)查找了圖紙，發(fā)現(xiàn)此節(jié)點(diǎn)來(lái)自于320手車(chē)開(kāi)關(guān)的電磁鎖回路，如圖2所示。在正常情況下，當(dāng)320開(kāi)關(guān)處于合位時(shí)，320的常閉節(jié)點(diǎn)SA繼電器斷開(kāi)，YLF電磁鎖失電，因此閉鎖住了320手車(chē)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，手車(chē)開(kāi)關(guān)無(wú)法拉出開(kāi)關(guān)柜體。這樣就防止了開(kāi)關(guān)在合位時(shí)的誤拉手車(chē)，也就是實(shí)現(xiàn)了電磁閉鎖。只有當(dāng)320開(kāi)關(guān)在分閘位置時(shí)，常閉節(jié)點(diǎn)SA繼電器閉合，YLF電磁鎖得電，導(dǎo)通了320手車(chē)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，此時(shí)才允許320手車(chē)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)操作。由于YLF電磁鎖采用了交流款的，因此閉鎖回路兩端也只能采用交流供電，然后此回路的交流串入了開(kāi)關(guān)直流控制回路中導(dǎo)致了事故的發(fā)生。

3月19日上午，在接到市調(diào)指令將320開(kāi)關(guān)間隔全部停電后，檢修人員拆開(kāi)320柜體的面板對(duì)里面的二次回路進(jìn)行了詳細(xì)的檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題在于YLF電磁鎖兩端的樁頭由于使用年數(shù)超過(guò)十年，外加所處的35kV手車(chē)開(kāi)關(guān)高壓室內(nèi)濕度較大，已經(jīng)產(chǎn)生了明顯的銹蝕并有放電現(xiàn)象。而320開(kāi)關(guān)直流回路的二次電纜剛好就在相鄰的線槽中走線，同樣由于年代較長(zhǎng)塑料線槽盒已經(jīng)破損，而二次電纜的絕緣外膠皮由于受YLF電磁鎖樁頭放電發(fā)熱也已經(jīng)老化開(kāi)裂，就這樣220V交流電串入了直流回路中，并串入影響了上一級(jí)的直流分電屏中其他的直流間隔，這才有了開(kāi)頭的多個(gè)間隔的事故告警。

檢修人員最后更換了YLF電磁鎖，并將兩端的樁頭一并拆下?lián)Q新。而直流回路中破損的電纜也用膠布包好，并換了一根新的備用電纜，而且在直流線槽和交流線槽中間增加了一塊木板，并用防火泥將其余縫隙全部堵死。至此，所有缺陷消除，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。

4 進(jìn)一步的事故探討與徹底消缺

事故全部處理結(jié)束后大家認(rèn)真分析了原因，認(rèn)為暴露出來(lái)的問(wèn)題有三點(diǎn)。第一點(diǎn)是該手車(chē)開(kāi)關(guān)投運(yùn)較早，采用了交流型的YLF電磁鎖，之后一直沒(méi)有改造更換成直流型的。第二點(diǎn)是交流電纜走線和直流電纜走線沒(méi)有很好的隔離開(kāi)來(lái)，僅僅是裝在不同的線槽中就完事，中間未用木板或者防火泥等絕緣物體隔離。第三點(diǎn)就是手車(chē)開(kāi)關(guān)室在一樓，邊上剛好又是種了花草的庭院，房間里濕氣較重，對(duì)裸露的繼電器、端子節(jié)點(diǎn)等需要干燥運(yùn)行的設(shè)備影響很大，很容易就氧化腐蝕了。

隨后常州運(yùn)維站對(duì)暴露的問(wèn)題提出了針對(duì)性的解決方案，即結(jié)合2017年度停電計(jì)劃，盡早將交流型的電磁鎖都更換成直流型的，運(yùn)行更穩(wěn)定。同時(shí)對(duì)二次電纜回路進(jìn)行排查，交流、直流電纜間做好絕緣防火封堵。最后就是在所有變電站一樓的開(kāi)關(guān)室、交直流室等房間內(nèi)加裝除濕器，24小時(shí)不間斷工作，確保電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上分析我們可以看到很多廠、站里其實(shí)存在著不少的患和缺陷，尤其是一些投運(yùn)較早的老廠、站，由于當(dāng)初設(shè)計(jì)不周到，或是當(dāng)時(shí)施工條件和技術(shù)有限，亦或是隨著設(shè)備服役年限較長(zhǎng)后的老化，隨時(shí)都有可能發(fā)生異常和事故。當(dāng)我們遇到這種狀況時(shí)，不僅要解決面上的缺陷，更要刨根問(wèn)底、舉一反三，將更深層次的的問(wèn)題挖掘出來(lái)并徹底消除，確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。